CZ285534B6 - Lineární pohon pro napínací ústrojí pásu - Google Patents

Abstract

Lineární pohon (10) pro napínací ústrojí (12) pásu má valcovou trubku (20), v ní posuvně uspořádaný píst (22), který má dutý vnitřní prostor (24) a na jednom axiálním konci čelní stěnu (26), a pyrotechnickou poháněcí náplň (28), která po svém zažehnutí působí na vnitřní prostor (24) pístu (22) tlakovým plynem. Čelní stěna (26) pístu (22) má průchozí otvor (40), který je na straně vnitřního prostoru (24) překryt průraznou destičkou (42). ŕ

Description

Vynález se týká lineárního pohonu pro napínací ústrojí pásu s válcovou trubkou, s v ní posuvně uspořádaným pístem, který má dutý vnitřní prostor a na jednom axiálním konci čelní stěnu, a s pyrotechnickou poháněči náplní, která po svém zažehnutí působí na vnitřní prostor pístu tlakovým plynem.

Dosavadní stav techniky

Takový lineární pohon je známý z DE-OS 44 15 109. V případě potřeby je poháněči náplň zažehnuta, takže píst působením vytvářeného plynu provádí napínací pohyb, který je napínacím ústrojím pásu převáděn do otáčení cívky pásu navíjecího ústrojí pásu ve směru navíjení. Tím je vytažen z pásového systému tak zvaný volný pás, aby se člen posádky vozidla v případě nehody pokud možno co nejdříve podílel na zpoždění vozidla.

Problém takového lineárního pohonu spočívá v tom, že je třeba zajistit, aby nedošlo k ohrožení posádky vozidla prostřednictvím poháněči náplně a lineárního pohonu ani za nepříznivých podmínek, například při zneužití, přehřátí požárem vozidla, nebo když člen posádky sám provede svoje přemístění směrem dopředu. Z již uvedeného známého DE-OS 44 15 109 je známé vytvořit válcovou trubku, bezpečnou proti proražení, takže ani při zažehnutí v nepříznivém případu nedojde k ohrožení poháněči náplní. Takové uspořádání je však spojeno s nevýhodami z hlediska hmotnosti.

Podstata vynálezu

Vynález si klade za úkol dále zdokonalit lineární pohon v úvodu uvedeného druhu tak, aby se při zmenšené hmotnosti lineárního pohonu dosáhlo dokonalé bezpečnosti proti proražení válcové trubky.

K tomu účelu je lineární pohon v úvodu uvedeného druhu podle vynálezu vytvořen tak, že čelní stěna má průchozí otvor, který je na straně vnitřního prostoru překryt průraznou destičkou. Průrazná destička při nadměrně vysokém tlaku ve vnitřním prostoru pístu uvolní průchozí otvor, takže tlak z vnitřního prostoru pístu může uniknout a zabrání se proražení válcové trubky, aniž by tato musela být provedena zvláště mohutná. Volbou rozměrů průrazné destičky přitom lze nastavit maximální tlak, působící ve vnitřním prostoru pístu, a přizpůsobit jej daným poměrům.

Podle výhodného provedení lineárního pohonu podle vynálezu je průrazná destička opatřena kalibrovaným výtokovým otvorem, který je upraven protilehle k průchozímu otvoru. Toto uspořádání poskytuje kromě omezení maximálně vznikajícího tlaku ve vnitřním prostoru pístu zvláštní výhody z hlediska chování lineárního pohonu po provedeném napnutí pásu, když je cívka pásu spojena se zachycovacím ústrojím energie, jako například torzní tyčí, které zachycuje špičková zatížení v pásovém systému. Takový prostředek pro zachycování energie je popsán v DE-OS 42 27 781. Když je cívka pásu po provedeném napnutí pásu, tedy potom, když píst po zažehnutí poháněči náplně provedl svůj napínací zdvih, pootočena ve směru odvíjení a proti působení prostředku pro zachycování energie, dojde na podkladě spojení cívky pásu s lineárním pohonem ke zpětnému pohybu pístu lineárního pohonu ve směru kjeho výchozí poloze. Prostřednictvím výtokového otvoru se zajistí, že při zpětném pohybu pístu do jeho vnitřního prostoru se nevytvoří žádný tlak plynu, který by působil proti tomuto zpětnému pohybu. Tento výtokový otvor samozřejmě způsobuje takové ztráty při napínacím zdvihu pístu. Protože však zpětný pohyb pístu ve srovnání s napínacím zdvihem se uskutečňuje velmi pomalu, postačuje pro odvětrání vnitřního prostoru pístu při jeho zpětném pohybu jen srovnatelně malý výtokový otvor, takže tlakové ztráty jsou při velmi rychlém napínacím zdvihu pístu nepatrné. Mimoto mohou být tyto tlakové ztráty kompenzovány větší poháněči náplní.

Podle výhodného provedení vynálezu může být průrazná destička ve vnitřním prostoru pístu slisována. Tak se dosáhne zvláště jednoduchého upevnění průrazné destičky ve vnitřním prostoru pístu.

Podle alternativního provedení vzhledem k provedení se slisovanou průraznou destičkou může být průrazná destička opatřena dutým válcovým upevňovacím nástavcem, který prochází skrz průchozí otvor a upevňuje průraznou destičku na čelní straně prostřednictvím zalemovaného okraje. Tak se dosáhne zvláště spolehlivého upevnění průrazné destičky na čelní straně.

Podle dalšího výhodného provedení lineárního pohonu podle vynálezu se předpokládá, že průrazná destička je opatřena průchozím otvorem, procházejícím přípojnou částí, která je spojena s odtrhávací částí, zabírající s vnitřní stěnou válcové trubky, která je posuvná ve válcové trubce ve směru, odpovídajícímu směru pohybu pístu při zažehnutí poháněči náplně, avšak při pohybu pístu v opačném směru je ve válcové trubce pevně usazena a při pokračujícím pohybu pístu odtrhne přípojnou část od průrazné destičky, přičemž je uvolněn průchozí otvor. Prostřednictvím takového uspořádání lze dosáhnout stejných výhodných účinků z hlediska zpětného pohybu pístu do výchozí polohy po provedení napínacím zdvihu, jaké jsou dosažitelné také kalibrovaným výtokovým otvorem v průrazné destičce. U tohoto uspořádání však nedojde k žádný ztrátám v průběhu napínacího zdvihu.

S výhodou je průrazná destička tvořena kovovou fólií. Tak se vytváří vysoká opakovatelnost tlakových hodnot, při kterých dojde k uvolnění průchozího otvoru, protože takovou kovovou fólii lze vyrobit s malými tolerancemi a z hlediska tlaků, které je schopná snášet, nereaguje na změnu teplot.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález jev dalším podrobněji vysvětlen na výhodných příkladech provedení ve spojení s výkresovou částí.

Na obr. 1 je schematicky znázorněn lineární pohon podle vynálezu s napínacím ústrojím pásu a s navíjecím ústrojím pásu. Na obr. 2 je schematicky znázorněn řez lineárním pohonem podle vynálezu podle prvního příkladu provedení ve výchozí poloze. Na obr. 3 je schematicky znázorněn řez lineárním pohonem z obr. 2 po provedeném napínacím zdvihu. Na obr. 4 je ve větším měřítku znázorněn dílčí pohon na lineární pohon podle obr. 2.

Na obr. 5 je znázorněn pohled, odpovídající pohledu podle obr. 4, na druhý příklad provedení lineárního pohonu podle vynálezu.

Na obr. 6 je znázorněn pohled, odpovídající pohledu podle obr. 4, na třetí příklad provedení lineárního pohonu podle vynálezu.

Na obr. 7 je znázorněn pohled, odpovídající pohledu podle obr. 4, na čtvrtý příklad provedení lineárního pohonu podle vynálezu ve výchozí poloze. Na obr. 8 je znázorněn schematický řez lineárním pohonem podle čtvrtého příkladu provedení lineárního pohonu podle vynálezu a po provedeném napínacím zdvihu a uskutečněném zpětném pohybu pístu do výchozí polohy.

-2CZ 285534 B6

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je v rozloženém stavu znázorněn pohled na lineární pohon 10 podle vynálezu a na příslušné napínací ústrojí 12 pásu a navíjecí ústrojí 14 pásu, se kterým je napínací ústrojí 12 pásu v záběru prostřednictvím převodového soukolí 16.

Jak je patrno z obr. 2, sestává lineární pohon 10 z válcové trubky 20 a z v ní posuvně uspořádaného pístu 22. Píst 22 má dutý vnitřní prostor 24, který má na jednom axiálním konci čelní stěnu 26 a na protilehlém axiálním konci pyrotechnickou poháněči náplň 28. Mezi válcovou trubkou 20 a mezi pístem 22 je na něm uspořádán těsnicí kroužek 30. Na z hlediska obr. 2 spodním konci je válcová trubka 20 uzavřena uzavírací zátkou 32, která unáší také zažehovací kontakty pro zažehnutí poháněči náplně 28. Na protilehlém konci je válcová trubka 20 opatřena záchytným zajištěním 33 pístu 22 s otvorem 34. Tento otvor 34 slouží pro odvětrávání válcové trubky 20 při napínacím zdvihu pístu 22.

Píst 22 má na své plášťové ploše rovnoběžně s podélnou osou pístu 22 upravené ozubení 36, které může spolupůsobit s ozubeným kolem převodového soukolí 16 pro přeměnu napínacího zdvihu pístu 22 do rotačního pohybu, který je přenášen jako otáčení do navíjecího ústrojí pásu na cívku pásu navíjecího ústrojí 14 pásu. Takový napínací zdvih je vybaven zažehnutí poháněči náplně 28. Ta vytvoří takový plyn, který působí ve vnitřním prostoru pístu 22 a vede k přemístění pístu 22 ve válcové trubce 20. Na obr. 3 je znázorněn stav lineárního pohonu po provedeném napínacím zdvihu. Z hlediska podrobnějšího popisu takového mechanismu pro napínání pásu se poukazuje na v úvodu uvedený DE-OS 44 15 109.

Na obr. 4 je ve větším měřítku znázorněn pohled na konec pístu 22 na straně čelní strany 26 podle prvního příkladu provedení. Čelní stěna 26 má v podélném směru pístu 22 upravený průchozí otvor 40. Na čelní stěně 26 je na straně vnitřního prostoru upravena průrazná destička 42. která uzavírá průchozí otvor 40. Průrazná destička 42 je opatřena místy 44 žádaného zlomu, čímž se zajistí, že nad předem stanovenou hodnotou maximálního tlaku ve vnitřním prostoru 24 pístu 22 se uvolní průchozí otvor 40 a tlak může z vnitřního prostoru pístu 22 uniknout. Tak se zajistí, že i při zažehnutí poháněči náplně 28 v nepříznivém případě, například při zablokovaném pístu 22 ve výchozí poloze, nemůže uvnitř pístu 22 vzniknout žádný nadměrně vysoký tlak plynu, který by mohl být příčinou nebezpečného proražení lineárního pohonu.

Průrazná destička 42 sestává z kovové fólie, zalisované do pístu 22. Použitím kovové fólie se vytváří vysoká opakovatelnost hodnot tlaku, při kterých dochází k uvolnění průchozího otvoru 40, protože takovou kovovou fólii lze vyrobit s velmi nízkými tolerancemi a mimoto nereaguje na změnu teplot. Mimoto nedochází u takové kovové fólie, vytvářející průraznou destičku 42, k žádnému odprýskávání částic, když je průchozí otvor 40 uvolněn. Protože vnitřní prostor pístu 22 je zcela utěsněn jednak průraznou destičkou 42, a jednak těsnicím kroužkem 30, je celý tlak plynu, vytvořený poháněči náplní 28, optimálně přeměněn do napínacího zdvihu.

Na obr. 5 je ve větším měřítku znázorněn pohled na ten konec pístu 22, který je na čelní stěně 26, a to podle druhého příkladu provedení lineárního pohonu podle vynálezu. Z kovové fólie sestávající průrazná destička 42 je opatřena dutým válcovým upevňovacím nástavcem 50, který prochází průchozím otvorem 40 a jehož volný axiální konec je zalemován na vnější straně čelní stěny 26. Tak je průrazná destička 25 spolehlivě upevněna na čelní stěně 26. Také u tohoto provedení je průrazná destička 42 opatřena místy 44 žádaného zlomu, takže při nadměrně vysokém tlaku ve vnitřním prostoru pístu 22 průrazná destička 42 uvolní průchozí otvor 40.

Na obr. 6 je ve větším měřítku znázorněn pohled na píst 22, a to na jeho konec na straně čelní stěny 26 podle třetího příkladu provedení lineárního pohonu podle vynálezu. Průrazná destička 42 odpovídá do značné míry průrazné destičce 42 z obr. 5. Přídavně má průrazná destička 42 podle třetího příkladu provedení kalibrovaný výtokový otvor 60, který spojuje vnitřní prostor 24

-3CZ 285534 B6 pístu 22 s průchozím otvorem 40 a v důsledku toho s vnějším prostorem pístu 22 a s výhodou má průměr v řádové velikosti o hodnotě 0,5 mm. Tento výtokový otvor 60 je stále otevřen. Na podkladě malého průměru výtokového otvoru 60 jsou však tlakové ztráty, vznikající při napínacím zdvihu pístu 22, srovnatelně nepatrné. Je možné je kompenzovat zvětšenou poháněči náplní 28. Úkolem kalibrovaného výtokového otvoru 60 je umožnit vyrovnání tlaku mezi vnitřním prostorem 24 pístu 22 a mezi vnitřním prostorem válcové trubky 20, když se má po provedeném napínacím zdvihu vrátit píst 22 opět nazpět do své výchozí polohy. Vzhledem k vyrovnání tlaku mezi vnitřním prostorem 24 pístu 22 a mezi vnitřním prostoru 24 pístu 22 vytvořit žádný tlak plynu, který by působil proti zpětnému pohybu pístu 22 do výchozí polohy, takže navzdory spojení cívky pásu navíjecího ústrojí 14 pásu s lineárním pohonem může být pás z cívky pásu odtažen.

Na obr. 7 a obr. 8 je znázorněn konec pístu 22 lineárního pohonu na straně čelní stěny podle čtvrtého příkladu provedení, případně tento lineární pohon ve schematickém řezu. Průrazná destička 42 odpovídá do značné míry průrazné destičce 42 podle druhého příkladu provedení. Místo upevňovacího nástavce 50 je zde upravena přípojná část 51, se kterou je v záběru odtrhávací část 70, která je opatřena s vnitřní stěnou válcové trubky 20 v záběru upravenými uzavíracími styčnicemi 72. Tyto uzavírací styčnice 72 jsou upraveny tak, že umožňují posunutí odtrhávací části 70 ve směru, který odpovídá směru pohybu pístu 22 při zažehnutí poháněči náplně 28, avšak při pohybu pístu 22 ve válcové trubce 20 v protilehlém směru se ve válcové trubce 20 pevně usadí. To vede k tomu, že při zpětném pohybu pístu 22 po napínacím zdvihu do výchozí polohy se odtrhávací část 70 ve válcové trubce 20 vzpříčí a přípojná část 51 se od průrazné destičky 42 odtrhne. Tím se uvolní průchozí otvor 40 a píst 22 se může pohybovat nazpět do své výchozí polohy, aniž by se v jeho vnitřním prostoru 24 vytvořil tlak plynu, který by působil proti tomuto zpětnému pohybu. Uspořádání lineárního pohonu podle čtvrtého příkladu provedení poskytuje ve srovnání s uspořádáním podle třetího příkladu provedení tu výhodu, že při hodnotě tlaku pod maximálním tlakem, daným rozměry míst 44 žádaného zlomu, nedochází po zážehu poháněči náplně 28 k žádným tlakovým ztrátám, protože vnitřní prostor 24 pístu 22 je úplně utěsněn jednak průraznou destičkou 42. a jednak těsnicím kroužkem 30.

Claims (6)

1. Lineární pohon pro napínací ústrojí pásu s válcovou trubkou, s v ní posuvně uspořádaným pístem, který má dutý vnitřní prostor a na jednom axiálním konci čelní stěnu, a s pyrotechnickou poháněči náplní, která po svém zažehnutí působí na vnitřní prostor pístu tlakovým plynem, vyznačující se tím, že čelní stěna (26) má průchozí otvor (40), který je na straně vnitřního prostoru (24) překryt průraznou destičkou (42).

2. Lineární pohon podle nároku 1, vyznačující se tím, že průrazná destička (42) je slisována ve vnitřním prostoru (24) pístu (22).

3. Lineární pohon podle nároku 1, vyznačující se tím, že průrazná destička (42) je opatřena dutým válcovým upevňovacím nástavcem (50), který prochází skrz průchozí otvor (40) a upevňuje průraznou destičku (42) na čelní stěně (26) prostřednictvím zalemovaného okraje.

4. Lineární pohon podle nároku 1, vyznačující se tím, že průrazná destička (42) je opatřena průchozím otvorem (40), procházejícím přípojnou částí (51), která je spojena s odtrhávací částí (70), zabírající s vnitřní stěnou válcové trubky (20), která je posuvná ve

-4CZ 285534 B6 válcové trubce (20) ve směru, odpovídajícímu směru pohybu pístu (22) při zažehnutím poháněči náplně (28), avšak při pohybu pístu (22) v opačném směru je ve válcové trubce (20) pevně usazena, pro při pokračujícím pohybu pístu (22) odtrhnutí přípojné části (51) od průchozí destičky (42), přičemž je uvolněn průchozí otvor (40).

5. Lineární pohon podle jednoho z nároků laž3, vyznačující se tím, že průrazná destička (42) je opatřena kalibrovaným výtokovým otvorem (60), který je upraven protilehle k průchozímu otvoru (40).

ío

6. Lineární pohon podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že průrazná destička (42) je vytvořena kovovou fólií.